(57)【要約】【課題】無段変速機用ベルトＡのエレメント１間の隙間量を自動的に能率良く計測できるようにする。【解決手段】ベルトＡの周方向に開閉自在な一対の開閉アーム１６，１６と、各開閉アーム１６に設けた、エレメント１のボデー部を幅方向両側から挟む一対の把持部材２３と、両開閉アーム１６，１６を拡開する駆動源３２の動作量に基づいて両開閉アーム１６，１６の拡開量を計測する計測手段３５とを設ける。把持部材２３によりエレメントのボデー部を把持した状態で両開閉アーム１６，１６をベルトＡの周方向に拡開させ、このときの計測手段３５による拡開量の計測値からエレメント間の隙間量を求める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機のプーリに接触するボデー部と、ボデー部にネック部を介して連設されるヘッド部とを有する板状のエレメントの多数個を環状に積層し、これらエレメントのボデー部とヘッド部との間に形成されるネック部の両側の溝部に夫々リング部材を嵌合して、これらエレメントを結束することに組み立てられる無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間を測定する装置であって、
ベルトの周方向に開閉自在な一対の開閉アームと、各開閉アームに設けた、エレメントのボデー部を幅方向両側から挟む一対の把持部材と、両開閉アームの拡開量を計測する計測手段とを備え、
各開閉アームの把持部材によりエレメントのボデー部を把持した状態で両開閉アームをベルトの周方向に拡開させ、このときの計測手段による拡開量の計測値からエレメント間の隙間量を求めることを特徴とする無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間測定装置。
【請求項２】
前記各開閉アームを、エレメントのボデー部の幅方向一側に当接する把持部材を設けた第１アームと、エレメントのボデー部の幅方向他側に当接する把持部材を設けた第２アームとで構成し、両開閉アームの第１アームと第２アームとを一体に拡開する状態と、両開閉アームの第１アームのみを拡開する状態と、両開閉アームの第２アームのみを拡開する状態とに切換え自在とし、前記計測手段として、少なくとも第１アームの拡開量を計測する第１計測手段と、第２アームの拡開量を計測する第２計測手段とを設けることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間測定装置。
【請求項３】
前記両開閉アームの第１アームと第２アームとに夫々カムフォロアを設け、第１アームのカムフォロアに当接する第１カムを動作させて第１アームを拡開する第１駆動源と、第２アームのカムフォロアに当接する第２カムを動作させて第２アームを拡開する第２駆動源と、第１アームのカムフォロア及び第２アームのカムフォロアに当接する第３カムを動作させて第１アームと第２アームとを一体に拡開する第３駆動源とを備えることを特徴とする請求項２に記載の無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間測定装置。
【請求項４】
前記第１駆動源の動作量を検出する手段で前記第１計測手段を構成すると共に、前記第２駆動源の動作量を検出する手段で前記第２計測手段を構成し、更に、前記第３駆動源の動作量を検出して、第１アームと第２アームとを一体に拡開したときの拡開量を計測する第３計測手段を設けることを特徴とする請求項３に記載の無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間測定装置。
【請求項５】
ベルトをエレメントのヘッド部において支持する円環状の支持リングを、前記開閉アームの開閉支点と同心の軸線回りに旋回自在に設けることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間量を測定する隙間測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１(ａ)を参照して、無段変速機用ベルトのエレメント１は、無段変速機のプーリに接触するボデー部２と、ボデー部２にネック部３を介して連設されるヘッド部４とを備える。そして、多数のエレメント１を環状に積層し、図１(ｂ)に示す如く、ボデー部２とヘッド部４との間に形成されるネック部３の両側の溝部５，５に夫々リング部材６を嵌合して、これらエレメント１を結束することにより無段変速機用ベルトＡが組み立てられる。
【０００３】
ところで、無段変速機用ベルトでは、エレメント１間の隙間量がベルトの性能(スリップ率等)に影響を及ぼすため、隙間量を適正に管理する必要がある。そのため、従来は、組み立てられたベルトのエレメント間にシックネスゲージを差し込み、この状態でシックネスゲージを介してベルトを引き上げ、所定高さに引き上げたところでベルトが自重でシックネスゲージから滑り落ちるようなシックネスゲージの厚さを隙間量として計測している。
【０００４】
然し、このようなシックネスゲージを用いた手作業での計測は、熟練を要すると共に、作業者に負担がかかり、更に、シックネスゲージを差し込むことでエレメントに傷を付ける可能性もあって、慎重な作業が要求され、作業能率の向上を図る上で問題になっている。
【０００５】
また、従来、リング部材よりも周長の長い環状溝を形成した治具を用意し、リング部材を装着する前に、ベルトを構成する所定数のエレメントを治具の環状溝に積層状態でセットし、この積層状態のエレメント群の先端のエレメントをストッパにより規制した状態で、治具に設けた旋回アームにより尾端のエレメントを押圧してエレメント同士を密着させ、このときのエレメント群の周長を旋回アームの旋回角度に基づいて計測し、エレメント群の周長とリング部材の周長とを比較して、ベルトを組み立てたときのエレメント間の隙間量が規定値になるか否かを判別するようにしたものも知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開２００１−３３６９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記後者の従来例のように、ベルト組み立て前のエレメント群の周長を計測するものでは、計測作業の自動化を図ることができ、作業能率が向上する。然し、ベルト部材の周長は多少ともばらつき、エレメント群の周長が正規の長さであっても、ベルトを組み立てたときのエレメント間の隙間量がベルト部材の周長のばらつきに起因して規定値にならないことがある。そのため、ベルト組み立て後のエレメント間の隙間量の計測が必要になる。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、ベルト組み立て後のエレメント間の隙間量の計測を自動的に能率良く行い得られるようにした計測装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、無段変速機のプーリに接触するボデー部と、ボデー部にネック部を介して連設されるヘッド部とを有する板状のエレメントの多数個を環状に積層し、これらエレメントのボデー部とヘッド部との間に形成されるネック部の両側の溝部に夫々リング部材を嵌合して、これらエレメントを結束することに組み立てられる無段変速機用ベルトのエレメント間の隙間を測定する装置であって、ベルトの周方向に開閉自在な一対の開閉アームと、各開閉アームに設けた、エレメントのボデー部を幅方向両側から挟む一対の把持部材と、両開閉アームの拡開量を計測する計測手段とを備え、各開閉アームの把持部材によりエレメントのボデー部を把持した状態で両開閉アームをベルトの周方向に拡開させ、このときの計測手段による拡開量の計測値からエレメント間の隙間量を求めることを特徴とする。
【０００９】
エレメントのボデー部の幅方向両側の側縁はプーリに接触する部分であり、把持部材によりボデー部を幅方向両側から把持することにより、エレメントをプーリへの接触時と同様にスリップすることなくしっかりと把持することができる。そして、一対の開閉アームをベルトの周方向に拡開動作させると、エレメントが把持部材を介して作用する開閉アームの拡開力により周方向に押圧されてエレメント同士が密着し、各エレメント間の隙間量分だけ両開閉アームがベルトの周方向に拡開される。従って、両開閉アームの拡開量を計測手段により計測することにより自動的にエレメント間の隙間量を求めることができ、作業能率が向上する。また、シックネスゲージを用いる従来例のようにエレメントを傷付ける虞もない。
【００１０】
ところで、エレメントの打抜き成形時にエレメントの幅方向で板厚差を生ずることがある。このような板厚差を生ずると、エレメント間のトータルの隙間量が許容範囲であっても、エレメント間の幅方向一側寄りでの隙間量と幅方向他側寄りでの隙間量との差が大きくなり、ベルトの性能に悪影響が及ぶ。そのため、エレメント間の幅方向各側の隙間量も個々に計測し得るようにすることが望まれる。ここで、各開閉アームを、エレメントのボデー部の幅方向一側に当接する把持部材を設けた第１アームと、エレメントのボデー部の幅方向他側に当接する把持部材を設けた第２アームとで構成し、両開閉アームの第１アームと第２アームとを一体に拡開する状態と、両開閉アームの第１アームのみを拡開する状態と、両開閉アームの第２アームのみを拡開する状態とに切換え自在とすると共に、計測手段として、少なくとも第１アームの拡開量を計測する第１計測手段と、第２アームの拡開量を計測する第２計測手段とを設ければ、両開閉アームの第１アームと第２アームとを一体に拡開して、このときの第１アームまたは第２アームの拡開量を第１または第２の計測手段で計測することにより、エレメント間のトータルの隙間量を求め、また、両開閉アームの第１アームのみを拡開して、このときに第１計測手段で計測される第１アームの拡開量に基づいてエレメント間の幅方向一側での隙間量を求め、更に、両開閉アームの第２アームのみを拡開して、このときに第１計測手段で計測される第１アームの拡開量に基づいてエレメント間の幅方向他側での隙間量を求めることができる。
【００１１】
この場合、アームの駆動源を単一にし、駆動源と第１と第２の各アームとの間に連結切換機構を介設して、両開閉アームの第１アームと第２アームとを一体に拡開する状態と、両開閉アームの第１アームのみを拡開する状態と、両開閉アームの第２アームのみを拡開する状態とに切換え自在とすることも考えられるが、これでは連結切換機構の構造が複雑になる。
【００１２】
これに対し、両開閉アームの第１アームと第２アームとに夫々カムフォロアを設け、第１アームのカムフォロアに当接する第１カムを動作させて第１アームを拡開する第１駆動源と、第２アームのカムフォロアに当接する第２カムを動作させて第２アームを拡開する第２駆動源と、第１アームのカムフォロア及び第２アームのカムフォロアに当接する第３カムを動作させて第１アームと第２アームとを一体に拡開する第３駆動源とを設ければ、駆動源の数は多くなるものの構造は比較的簡単になり、装置の小型簡素化を図る上で有利である。
【００１３】
また、第１と第２の各アームの拡開量は対応する駆動源の動作量に比例するから、第１と第２の各アームの拡開量を計測する上記した第１と第２の各計測手段は、第１と第２の各駆動源の動作量を検出する手段で構成することができる。尚、この場合、第１アームと第２アームとを一体に拡開する際は、第１と第２の両駆動源が動作しないため、第１と第２の計測手段で拡開量を計測することはできない。従って、第１アームと第２アームとを一体に拡開したときの拡開量を計測する第３の計測手段として、第３駆動源の動作量を検出する手段を設けることが必要になる。
【００１４】
ところで、各エレメントの形状板厚が全く同一で、更に、一対の開閉アームをベルトの周方向に拡開させて、把持手段を介してエレメントに周方向への押圧力をさせたときに、全てのエレメントに押圧力が伝達されてエレメント同士が隙間無く密着するなら、ベルトの周方向１箇所での計測により、全てのエレメントに亘る隙間量を求めることができる。然し、実際には、各エレメントの形状板厚は微妙に異なり、ベルトの周方向１箇所の計測で隙間量を求めることはできない。また、エレメントとリング部材との間に働く摩擦力の影響で開閉アームから周方向にある程度以上離れたエレメントには押圧力が伝達されず、エレメント間に隙間が残る。従って、全てのエレメントに亘る隙間量を求めるには、ベルトの周方向複数箇所での計測が必要になる。この場合、ベルトをエレメントのヘッド部において支持する円環状の支持リングを、開閉アームの開閉支点と同心の軸線回りに旋回自在に設ければ、支持リングの旋回でベルトの周方向複数箇所を順に開閉アームの配置部に割り出して、ベルトの周方向複数箇所での計測を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２および図３は、無段変速機用のベルトＡのエレメント１間の隙間量を計測する装置を示している。この計測装置は、筒状の架台１１の上端に、ベアリング１２を介して旋回自在に載置した円環状の支持リング１３を備え、ベルトＡをその幅方向が上下方向に沿う水平姿勢にした状態で、エレメント１のヘッド部４において支持リング１３に支持させるようにしている。架台１１の側方には、モータ１４が配置されており、このモータ１４の出力軸に支持リング１３の外周面に摩擦係合するロータ１５を連結し、モータ１４によって支持リング１３をベルトＡと共に旋回させるようにしている。
【００１６】
また、計測装置は、ベルトＡ、即ち、支持リング１３の周方向に開閉自在な一対の開閉アーム１６，１６を備えている。各開閉アーム１６は、支持リング１３を跨ぐように配置した上側の機枠１７に支軸１８を介して軸支される上側の第１アーム１９と、支持リング１３の下側の機枠２０に支軸２１を介して軸支される下側の第２アーム２２とで構成されている。第１と第２の両アーム１９，２２の開閉支点たる支軸１８，２１は、支持リング１３の旋回軸線(リング中心を通る鉛直線)と同心になるように配置されている。
【００１７】
第１と第２の各アーム１９，２２は、各支軸１８，２１から支持リング１３の径方向外方に延在するように形成されている。そして、第１アーム１９の中間部に、エレメント１のボデー部２の幅方向一側、即ち、上側に当接する把持部材２３を設けると共に、第２アーム２２の中間部に、エレメント１のボデー部２の幅方向他側、即ち、下側に当接する把持部材２４を設けている。各把持部材２３，２４は、各アーム１９，２２に設けたガイド部２３ａ，２４ａに上下動自在に支持されると共に、ばね２３ｂ，２４ｂによりボデー部２に向けて付勢されている。かくして、両把持部材２３，２４によりばね２３ｂ，２４ｂの付勢力でボデー部２が上下から把持される。尚、架台１１は、アーム１９，２２に干渉しないように、これらアーム１９，２２に交差する部分が切り欠かれている。
【００１８】
また、支持リング１３の配置部外方には、両開閉アーム１６，１６の第１アーム１９，１９を挿通する上部の切欠き２５ａと、第２アーム２２，２２を挿通する下部の透孔２５ｂとを形成したブラケット２５が配置されている。そして、ブラケット２５に、第１と第２の両アーム１９，２２間に位置させてロータリアクチュエータ２６を取り付け、ロータリアクチュエータ２６の出力軸に、両開閉アーム１６，１６の上下の把持部材２３，２４間に臨む矩形形状のカム２７を連結し、カム２７をその長辺が上下方向に沿うように回転させたとき、把持部材２３，２４が押し開かれて、ボデー部２の把持が解かれるようにしている。
【００１９】
両開閉アーム１６，１６の第１アーム１９，１９は、ブラケット２５の切欠き２５ａの両側部に配置したばね２８により互いに接近する方向、即ち、閉じ方向に付勢され、また、両開閉アーム１６，１６の第２アーム２２，２２も、ブラケット２５の透孔２５ｂの両側部に配置したばね２９により閉じ方向に付勢されている。また、第１アーム１９，１９の外端部には、互いに対向して上下にのびるカムフォロワ３０，３０が設けられ、同様に、第２アーム２２，２２の外端部にも、互いに対向して上下にのびるカムフォロワ３１，３１が設けられている。そして、これらアーム１９，２２の外端部より外方に、第１アーム１９，１９のカムフォロワ３０，３０間に介挿される第１カム３２ａを動作する第１駆動源３２と、第２アーム２２，２２のカムフォロワ３１，３１間に介挿される第２カム３３ａを動作する第２駆動源３３と、第１と第２の両アーム１９，２２のカムフォロワ３０，３１に跨るようにしてこれらカムフォロワ３０，３０、３１，３１間に介挿される第３カム３４ａを動作する第３駆動源３４とを配置している。各カム３２ａ，３３ａ，３４ａは、内方側が幅広になる台形状に形成されており、各カム３２ａ，３３ａ，３４ａを外方に変位するように動作させることで対応するアームがベルトＡの周方向に拡開される。各駆動源３２，３３，３４は、各カム３２ａ，３３ａ，３４ａを外方に牽引するエアシリンダで構成されている。
【００２０】
また、各駆動源３２，３３，３４の配置部の外方には、各駆動源３２，３３，３４の動作量を検出する第１乃至第３の各計測手段３５，３６，３７が配置されている。各計測手段３５，３６，３７は、各駆動源３２，３３，３４の外端部に突出するピストンロッド３２ｃ，３３ｃ，３４ｃに当接して、ピストンロッドの移動量、即ち、各カム３２ａ，３３ａ，３４ａの移動量を検出するリニヤゲージで構成されている。尚、計測手段３５，３６，３７として光学式距離センサを用いることも可能である。
【００２１】
尚、第１と第２の各アーム１９，２２をその外端部に入力する各カム３２ａ，３３ａ，３４ａからの力で拡開させる際、各アーム１９，２２の捩れを生ずる可能性がある。そこで、上側の機枠１７と下側の機枠２０とに、夫々、各アーム１９，２２に固定したガイド部材３８，３９に係合する円弧状のガイドレール４０，４１を固設し、各アーム１９，２２が捩れを生ずることなく拡開されるようにしている。
【００２２】
ベルトＡのエレメント１間の隙間量の計測に際しては、先ず、エレメント１とリング部材６とをなじませるためのなじみ取り作業を行う。この作業では、把持部材２３，２４によりエレメント１のボデー部２を上下から把持した状態で、一対の開閉アーム１６，１６の第１アーム１９，１９と第２アーム２２，２２を交互に拡開させることを、支持リング１３を１２０度宛旋回させて、ベルトＡの周方向３箇所に対して行う。
【００２３】
なじみ取り作業が完了すると、次に、把持部材２３，２４によりエレメント１のボデー部２を上下から把持した状態で、第３駆動源３４を作動させて、一対の開閉アーム１６，１６の第１アーム１９と第２アーム２２をベルトＡの周方向に一体に拡開させる。これによれば、エレメント１が把持部材２３，２４を介して作用する第１と第２の両アーム１９，２２の拡開力により周方向に押圧されてエレメント１同士が密着し、エレメント１間の隙間量分だけ両アーム１９，２２がベルトＡの周方向に拡開される。そして、第３駆動源３４の動作量は両アーム１９，２２の拡開量に比例するから、第３計測手段３７で検出される第３駆動源３４の動作量に基づいて、両アーム１９，２２の拡開量、ひいてはエレメント１間の隙間量を計測できる。
【００２４】
ところで、各エレメント１の形状板厚が全く同一で、更に、一対の開閉アーム１６，１６(第１と第２の両アーム１９，２２)をベルトＡの周方向に拡開させて、把持手段２３，２４を介してエレメント１に周方向への押圧力をさせたときに、全てのエレメント１に押圧力が伝達されてエレメント１，１同士が隙間無く密着するなら、ベルトＡの周方向１箇所での計測により、全てのエレメント１に亘る隙間量を求めることができる。然し、実際には、各エレメント１の形状板厚は微妙に異なり、ベルトＡの周方向１箇所の計測で隙間量を求めることはできない。また、エレメント１とリング部材６との間に働く摩擦力の影響で開閉アーム１６，１６から周方向にある程度以上離れたエレメント１には押圧力が伝達されず、エレメント１間に隙間が残る。従って、全てのエレメント１に亘る隙間量を把握するには、ベルトＡの周方向複数箇所での計測が必要になる。そこで、支持リング１３を１２０度宛旋回させて、上記した計測作業をベルトＡの周方向３箇所で行い、３箇所での隙間量の計測値の平均値を求め、この平均値をトータルの隙間量に関する評価値として、トータルの隙間量が許容範囲か否かを判別する。
【００２５】
次に、把持部材２３，２４によりエレメント１のボデー部２を上下から把持した状態で、第１駆動源３２を作動させて、一対の開閉アーム１６，１６の第１アーム１９，１９のみを拡開させ、第１計測手段３５で検出される第１駆動源３２の動作量に基づいて、第１アーム１９，１９の拡開量、即ち、エレメント１間の横方向一側(上側)の隙間量を計測する。次いで、第１アーム１９，１９を閉じた後、第２駆動源３３を作動させて、一対の開閉アーム１６，１６の第２アーム２２，２２のみを拡開させ、第２計測手段３６で計測される第２駆動手段３３の動作量に基づいて、第２アーム２２，２２の拡開量、即ち、エレメント１間の幅方向他側(下側)の隙間量を計測する。そして、支持リング１３を１２０度宛旋回させて、以上の計測作業をベルトＡの周方向３箇所で行い、３箇所におけるエレメント１の幅方向一側の隙間量の計測値の平均値と幅方向他側の隙間量の計測値の平均値との偏差を求め、この偏差をエレメント１間の隙間量の幅方向差に関する評価値として、隙間量の幅方向差が許容範囲か否かを判別する。
【００２６】
以上、各駆動源３２，３３，３４の動作量を検出する計測手段３５，３６，３７により第１と第２の各アーム１９，２２および両アーム１９，２２の拡開量を計測するようにした実施形態について説明したが、各アーム１９，２２の回転角を検出するセンサや、アーム間の距離を検出する光学式距離センサ等から成る計測手段で各アーム１９，２２の拡開量を直接計測することも可能である。この場合、第１と第２の両アーム１９，２２を一体に拡開させたときの拡開量は、第１アーム１９と第２アーム２２の何れか一方のアーム用の計測手段で計測できるから、両アーム１９，２２を一体に拡開させたときの拡開量を計測するための計測手段を別途設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】(ａ)エレメントの正面図、(ｂ)無段変速機用ベルトの一部の斜視図。
【図２】本発明に係る計測装置の実施形態の平面図。
【図３】図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線で切断した計測装置の切断面図。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ…無段変速機用ベルト、１…エレメント、２…ボデー部、３…ネック部、４…ヘッド部、５…溝部、６…リング部材、１３…支持リング、１６…開閉アーム、１９…第１アーム、２２…第２アーム、２３，２４…把持部材、３０，３１…カムフォロワ、３２…第１駆動源、３２ａ…第１カム、３３…第２駆動源、３３ａ…第２カム、３４…第３駆動源、３４ａ…第３カム、３５…第１計測手段、３６…第２計測手段、３７…第３計測手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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